El método de fabricación convencional conocido como mecanizado de control numérico por computadora (CNC) implica el uso de herramientas de corte de alta velocidad controladas por una computadora para eliminar material de una pieza de trabajo rígida para exponer un artículo terminado.
Como resultado del alto grado de automatización en este procedimiento, los equipos de productos pueden "configurarlo y dejarlo" con la confianza de que siempre obtendrán componentes precisos, exactos y repetibles. Además, el mecanizado CNC suele ser un método de fabricación muy rentable. Además, es compatible con una amplia variedad de materiales, lo que brinda a los equipos de productos un alto grado de libertad creativa.
La versatilidad, la adaptabilidad y el bajo costo del mecanizado CNC pueden llevar a los equipos de productos a creer que las oportunidades son ilimitadas. Dependiendo de las dimensiones del componente, se deben tener en cuenta algunos factores esenciales. Aquí encontrará todo lo que desea saber sobre los métodos más efectivos para mecanizar componentes que son muy grandes o extremadamente pequeños.
Consideraciones para el mecanizado CNC de piezas grandes
Mecanizado de piezas grandes usar una máquina CNC no es un proceso de producción simple. La disparidad de tamaño es la causa raíz de este problema y, como resultado, se deben tener en cuenta numerosos factores.
Diseño
Para fabricar piezas grandes de alta calidad de cualquier producto, primero se deben comprender los factores que influyen en el diseño del producto. Las siguientes son algunas consideraciones a tener en cuenta al fabricar dichos componentes:
- La temperatura: Al mecanizar piezas de gran tamaño, la temperatura es un factor fundamental a tener en cuenta. En la mayoría de los casos, el calor se produce durante el mecanizado CNC. Por ejemplo, una de las formas en que puede generar calor es a través del proceso de fricción. Las dimensiones de la pieza de trabajo están sujetas a alteración siempre que haya un cambio de temperatura.
- Estrés y distorsión: Trabajar con piezas grandes que utilizan mecanizado CNC masivo aumenta la probabilidad de que se introduzca tensión en el proceso. El proceso de fabricación puede distorsionar la pieza de trabajo cuando se somete a tensión.
- Zona de trabajo: Las máquinas que se utilizan para el mecanizado de grandes componentes necesitan tener un mayor alcance y una zona de trabajo más amplia.
Es fundamental tomar nota de los criterios expuestos anteriormente. En consecuencia, antes de comenzar el procedimiento, debe tomar nota de cómo hacer las cosas. Esto se tratará en la discusión sobre la opción de configuración más adelante.
Preparación
Comprender las muchas piezas de equipo necesarias para mecanizar una pieza grande es esencial para el proceso de preparación. Además, es esencial construir una ubicación que pueda albergar componentes y equipos masivos y pesados. Para estar listo para el procedimiento, puede prepararse realizando lo siguiente:
- Elimine las posibilidades de colisión: Al cortar piezas grandes, es probable que se produzcan colisiones debido al aumento de tamaño. Por lo tanto, prevenir tales tendencias es crucial. La optimización de archivos CAD elimina la colisión. Primero, verifique la relación interior del diseño y el recinto. Los archivos CAD están optimizados aún más para colisiones en caso de cualquier posibilidad.
- Soportar el peso: Cuando se trata de una pieza más grande, uno tiene que trabajar con una mayor cantidad de peso. Como resultado, es esencial tomar precauciones contra el peso utilizando soportes de peso.
- Utilice un enrutador CNC: Debido a que cortar componentes grandes requiere trabajar con piezas grandes mediante mecanizado CNC, la preparación podría incluir el uso de un enrutador CNC. Debido a sus grandes áreas de trabajo, las fresadoras CNC son una excelente opción para el procedimiento.
- Preparar equipo de carga: Es posible que el equipo de carga no sea uno de los instrumentos esenciales requeridos para el proceso de corte de piezas grandes. No obstante, son necesarios debido a su capacidad para asistir en la carga y descarga de componentes grandes y difíciles de mover.
Mecanizado
El mecanizado de piezas grandes requiere una consideración cuidadosa de la configuración adecuada y la familiaridad con las herramientas necesarias para el procedimiento. El gran componente al que se dirige durante todo el proceso de producción es la causa de esto.
Configuración
El mecanizado de componentes grandes permite una amplia variedad de ajustes y modificaciones de configuración. El tamaño del componente tiene un papel significativo en cada uno. Para facilitar el procedimiento, las siguientes son algunas técnicas de configuración.
- Abre la máquina: Se pueden trabajar piezas de gran tamaño abriendo la máquina sin subir la temperatura. Para mantener la integridad de la pieza y, al mismo tiempo, bajar la temperatura, puede insertar un tiempo de enfriamiento entre los distintos procedimientos.
- Divida la operación en segmentos: Para facilitar el proceso de establecimiento de la operación, separe los componentes en unidades más pequeñas siempre que sea factible hacerlo. También existe la posibilidad de incorporar esto en la fase de diseño.
- Piezas grandes deslizantes y giratorias: Las piezas grandes suelen ser difíciles de manipular. Necesitará usar una plataforma improvisada para cortar componentes rectangulares. Podrá trabajar en varias secciones de la obra moviendo las secciones a lo largo de la plataforma improvisada que proporciona la plataforma. Cuando trabaje con piezas circulares, debe rotarlas para que pueda trabajar en cualquier lado.
Instrumentos
Las herramientas utilizadas en el mecanizado CNC con diámetros estándar no son exactamente las mismas que las que se utilizan en el mecanizado de diámetros mayores. Aunque funcionan de la misma manera que el mecanizado CNC convencional, es necesario preparar dichas herramientas para realizar fresados de mayor diámetro. Como resultado, siempre tendrá herramientas de mecanizado estandarizadas para diámetros más grandes, como torneados grandes, mandrinadoras grandes, fresadoras CNC grandes, etc.
Consideraciones de diseño y mecanizado para piezas pequeñas
A pesar de que pequeños componentes mecanizados por CNC son más ligeros y se pueden producir de manera más eficiente, el mecanizado personalizado de piezas pequeñas presenta una buena proporción de dificultades. La producción de piezas pequeñas es un desafío técnico, y el mecanizado de piezas extremadamente pequeñas a menudo puede dificultar la tarea de garantizar que el producto terminado sea de excelente calidad. Los equipos de productos no pueden realizar una inspección precisa a menos que puedan ver lo que están fabricando. Las características de menos de 0,005 pulgadas de tamaño son difíciles de discernir con el ojo humano. Además de estas dificultades, el mecanizado de piezas pequeñas requiere maquinaria sofisticada.
Para superar estos obstáculos, los equipos de productos a menudo solo necesitan hacer algunos pequeños ajustes aquí y allá. El componente debe ser adecuado para el mecanizado CNC siempre que se mejore el diseño para que pueda fabricarse más fácilmente. Además, los equipos pueden tener un microscopio 3D a bordo para mejorar la precisión de sus inspecciones de pequeñas piezas mecanizadas por CNC al permitirles ampliar las características de los componentes y sus acabados superficiales.
Los productores solo deben emplear equipos de altas RPM cuando se trata de producir componentes mecanizados CNC más pequeños. Esto les permite usar brocas más pequeñas y al mismo tiempo acceder de manera eficiente a todos los rincones y esquinas de la pieza.
Conclusión
Utilizando el mecanizado CNC, es factible fabricar componentes de alta calidad de diversos materiales, dimensiones y formas; sin embargo, los departamentos de desarrollo de productos y los maquinistas aún deben tener cuidado con el tamaño de las piezas que crean. Mecanizar componentes grandes puede ser difícil y engorroso, y puede ser un desafío para los ingenieros inspeccionar la calidad de cada detalle en piezas relativamente pequeñas.
Es posible realizar ajustes en las fases de diseño y fabricación para garantizar la fabricación correcta y exacta de componentes muy pequeños o muy grandes. Puede hacer algo maravilloso, independientemente de su tamaño, si lo diseña desde el principio teniendo en cuenta la maquinabilidad y utiliza las soluciones alternativas de producción.
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